DE3540768C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung und Anzeige der Menge eines fluessigen oder festen Lagerguts - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung und Anzeige der Menge eines flüssigen oder festen Lagergutes, das in einem, gegenüber der Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugs­ druck abschließbaren Behälter zusammen mit einer das Restvolumen des Behälterinneren auffüllenden Luft-, Gas- oder Dampfmenge enthalten ist, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Verfahren und Vorrichtungen zur Messung der Menge eines flüssigen oder festen Lagergutes in einem gegen­ über der Atmosphäre oder einem anderen Bezugsdruck intermittierend abschließbaren Behälter durch Ermittlung des Volumens oder der Menge des gasförmigen Behälterin­ halts mittels Veränderung des Volumens oder der Menge des gasförmigen Inhalts unter Anwendung des Boyle- Mariotteschen Gesetzes sind in vielfacher Ausführung bekannt.

So wird beispielsweise bei bekannten Ausführungsformen die Vergrößerung und Verkleinerung des Behältergasraum­ volumens beziehungsweise die Verkleinerung und Ver­ größerung der im Behälter befindlichen Gasmenge mittels eines an den Behältergasraum über eine Verbindungsleitung mit Druckmesser angeschlossenen Zylinders mit Kolben und Kolbenstange bewirkt. Zwischen Zylinderkammer und Atmosphäre ist dabei eine Druckausgleichsvorrichtung derart vorgesehen, daß bei maximal herausgezogenem Kolben eine Verbindung zwischen Zylinderkammer und Atmosphäre hergestellt und damit ein Druckausgleich zwischen Behäl­ tergasraum und Atmosphäre geschaffen wird. Durch Ein­ schieben des Kolbens in den Zylinder wird die Druck­ ausgleichsöffnung vom Behälter abgetrennt und damit der Behältergasraum gegenüber der Atmosphäre abgeschlossen. Ein weiteres Einschieben des Kolbens bewirkt durch Ver­ kleinerung des an den Behältergasraum angeschlossenen gasgefüllten Zylindervolumens eine Druckerhöhung im Inneren des Behälters. Da diese Druckerhöhung allein von der Größe des gasgefüllten Raumes und der Menge des durch den Kolben eingepreßten Gases abhängig ist, ergibt sich aus der Druckerhöhung das Volumen des Behältergas­ raums und damit - bei bekanntem Gesamtvolumen des Be­ hälters - die im Behälter eingefüllte Lagergutmenge (DE-PS 8 97 331, US-PS 15 08 969).

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbei­ spiel (DE-PS 8 97 331) und ähnlich wirksamen Ausführungs­ formen und -verfahren besteht der Nachteil, daß aufwendige großräumige Konstruktionen - z. B. Zylinderanordnungen, Zusatzbehälter usw. - erforderlich sind, um nach dem Prinzip der Messung der Lagergutmenge durch Ermittlung des Behältergasraumvolumens oder der Menge des gasförmi­ gen Inhalts eine ausreichende Meßgenauigkeit dauerhaft zu erreichen. Ferner müssen Zylinder-Kolben-Anordnungen langfristig einen hohen Dichtheitsgrad aufweisen, um Meßfehler zu vermeiden. Eine tragbare Lösung dieses Problems ist bei derartigen Anordnungen nur mit außer­ ordentlich hohem technischem Aufwand zu erreichen, wie z. B. durch eingeschliffene Zylinderkolben und -wandungen. Die Verwendung von Zylinder- und Kolben-Anordnungen in Luft- und Kraftfahrzeugen ist schon aus Gewichtsgründen und Platzmangel für die Unterbringung derartiger Zusatz­ aggregate sehr problematisch, insbesondere dann, wenn leicht entzündliche Luft-Dampfgemische bei brennbaren Flüssigkeiten oder giftige Lagerstoffe eine extreme Dichtheit der Zylinder-Kolben-Anordnung erfordern. Außerdem ist der Platzbedarf sowohl bei eingeführtem als auch herausezogenem Kolben gleich groß bzw. größer.

Eine weitere bekannte Vorrichtung zur Ermittlung der Menge des Lagergutes in einem vorübergehend gegenüber der Atmosphäre abgeschlossenen Behälter durch Messung der Drucksteigerung im Behältergasraum infolge der Zu­ führung eines gasförmigen Meßdruckmittels ist in der DE-PS 6 97 341 beschrieben worden. Diese Vorrichtung unterscheidet sich prinzipiell von den eingangs be­ schriebenen bekannten Vorrichtungen nur dadurch, daß der Behältergasraum durch eine gas- und flüssigkeits­ dichte, ballonartige und elastische Hülle vom Lagergut getrennt ist, um zu verhindern, daß sich in diesem Leer- Raum ein explosives Gas-Luftgemisch bilden kann. Der wirksame Rauminhalt dieser aufblasbaren Hülle ändert sich mit der Menge der eingelagerten Flüssigkeit. Die Hülle muß mindestens so groß sein, daß sie im aufgebla­ senen Zustand bei leerem Behälter das ganze Behälter­ innere ausfüllen kann.

Zu den Nachteilen bezüglich der eingangs beschriebe­ nen Vorrichtungen kommt bei vorstehend beschriebener Vor­ richtung auch noch der zusätzliche Aufwand, daß eine Hülle in den Behälter eingebaut oder sonstwie eingebracht werden muß, die in ihren Ausmaßen mindestens dem Innenmaß und weitestgehend auch der Form des Behälters entsprechen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mengen­ meßverfahren der eingangs genanntenGattung so zu verbes­ sern, daß die entsprechende Vorrichtung mit geringerem wirtschaftlichem Aufwand und Raumbedarf herstellbar ist, keine besonderen Dichtungsprobleme aufweist und gleichzeitig mindestens den gleichen Anforderungen hinsichtlich Genauigkeit der Messung und Anzeige, des Ansprechens, der Einstellbarkeit und der Funktionssicherheit wie bei den bekannten Vorrichtungen genügt und auch ohne Verwendung zusätzlicher äußerer Be­ hälter oder Präzisions-Pumpenzylinder und -kolben eine sichere Ermittlung des Behältergasraumvolumens und damit in bekannter Weise der Menge des im Behälter eingelagerten flüssigen oder festen Gutes eindeutigt ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in dem Patentanspruch 1 gekennzeichneten Verfahrensmaßnahmen gelöst.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 3 angegeben.

Die Erfindung beruht auf der Ausnutzung des Umstan­ des, daß nach dem Boyle-Mariotteschen Gesetz V ₁·P ₁ = V ₂·P ₂, unter der Voraussetzung eines isothermen Ablaufs, bei einem gegenüber der Atmosphäre oder einem sonstigen Be­ zugsdruck abschließbaren Behälter nach dem Abschließvor­ gang durch Veränderung der Verdrängungsgröße eines (oder mehrerer) innerhalb des Behälters angeordneten Hohlkörpers (Verdrängungskörpers) eine Änderung des Behältergasraum­ volumens und damit eine Druckänderung im Behältergasraum als Bezugsgröße des Behältergsraumvolumens bewirkt wird. Bei hinreichend großen Temperaturen und hinreichend kleinen Drücken wird das Boyle-Mariottesche Gesetz von allen in Gas- oder Dampfform befindlichen Stoffen mit guter und häufig sehr guter Näherung erfüllt, zumal in der Regel davon ausgegangen werden kann, daß durch den Wärmeaustausch mit der Umgebung die Temperatur des Be­ hälterinneren weitestgehend konstant gehalten wird.

Bezüglich der in dem vorgesehenen Anwendungsgebiet meistens anstehenden Werte von Druck und Temperatur ver­ hält sich beispielsweise Luft praktisch wie ein ideales Gas; Wasser, Mineralöle, Benzine usw. in Dampfform ver­ halten sich gleichfalls unter den vorgenannten Voraus­ setzungen (hinreichend kleiner Druck, hinreichend große Temperatur) wie ideale Gase.

Die Funktion der Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens ist sowohl bei intermittierend gegenüber der Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugsdruck abschließ­ baren Behälter jeder Größe und Form zur Lagerung oder Transport leicht brennbarer, giftiger oder unkritischer neutraler Flüssigkeiten, bzw. Feststoffe als auch bei beidseitig gegenüber der Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugsdruck vorübergehend dicht abschließbaren Rohrlei­ tungen, deren Leervolumen längerer Strek­ kenabschnitte - beispielsweise bei Ferngas- oder Fern- Ölleitungen - ermittelt werden soll, gewährleistet.

Der nach Abschließung des Behälters der Verkleinerung und/oder Vergrößerung des Behältergasraums - auch Restvolumen genannt - dienende Verdrängungskörper mit frei einstell­ barer Verdrängungsgröße und Form ist innerhalb des Be­ hälters angeordnet. Er ist gas- und flüssigkeitsdicht gegenüber dem Behälterinneren und seine Verdrängungsgröße kann durch Mittel, die mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch auf ihn einwirken, verkleinert und/oder vergrößert werden.

Die an den Behältergasraum (Restvolumen) ständig an­ geschlossene Gasdruckmeß-Einrichtung ermittelt dabei die Druckänderung zwischen dem Ausgangsdruck-Meßwert vor Ab­ schließung des Behälters gegenüber der Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugsdruck (bei Ruhevolumengröße des Verdrängungskörpers) und dem Enddruck-Meßwert nach Ab­ schließung des Behälters gegenüber dem vorstehend er­ wähnten Bezugsdruck (bei Arbeitsvolumengröße des Ver­ drängungskörpers). Die Ruhevolumengröße des Verdrängungs­ körpers kann sowohl Leervolumen als auch Maximal-Ver­ drängungsvolumen sein, und die Arbeitsvolumengröße kann gleichfalls sowohl Leervolumen als auch Maximal- Verdrängungsvolumen sein. Ist die Ruhevolumengröße des Verdrängungskörpers das Leervolumen und die Arbeits­ volumengröße das Maximal-Verdrängungsvolumen, dann arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem Überdruckverfahren. Ist jedoch die Ruhevolumengröße des Verdrängungskörpers das Maximal-Verdrängungsvolumen und die Arbeitsvolumengröße das Leervolumen, dann arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem Unterdruckver­ fahren.

Die von der Gasdruckmeß-Einrichtung ermittelte, vor­ stehend angeführte Druckänderung zwischen dem Ausgangs­ druck-Meßwert vor Abschließung des Behälters und dem Enddruck-Meßwert - als Folge der Verdrängungsgrößen­ änderung des Verdrängungskörpers - nach Abschließung des Behälters stellt den Meßwert für die Größe des Rest­ volumens dar.

Die im Behälter eingelagerte Menge von flüssigem oder festem Lagergut ergibt sich durch einfache Subtraktion des Restvolumens vom bekannten Fassungsvermögen des Be­ hälters. Diese einfache Rechenoperation kann beispiels­ weise durch diskret oder integriert aufgebaute elektro­ nische Rechner oder auch durch Mikrocomputer erfolgen, die auch gleichzeitig die Steuerung der Vergrößerung und/oder Verkleinerung des Restvolumens mittels der Verdrängungskörpergrößenänderung, die Steuerung der Behälterabschließ- und -öffnungsvorgänge sowie die Ab­ frage der Druckzustände im Behältergasraum (Restvolumen) überwachen, korrigieren und steuern, und die Ergebnisse der Rechenoperationen einer Anzeigeeinheit zuleiten. Um Meßfehler der Gasdruckmeß-Einrichtung durch Nullpunkt- und Empfindlichkeitsdrift sowie durch Temperatur- und sonstige Fehlereinflüsse weitestgehend zu eliminieren, sieht die Erfindung in einer weiteren Ausgestaltung der Verfahrens vor, daß vor Beginn der Abschließung des Behälters gegenüber der Atmosphäre oder dem sonstigen Bezugsdruck ein Meßwert der Gasdruckmeß-Einrichtung mittels an sich bekannter elektronischer Rechner mit einem Eichwert (beispiels­ weise Atmosphärendruck) verglichen und die Abweichung des Meßwertes von dem Eichwert als Korrekturwert ge­ speichert wird und daß nach Abschließung des Behälters gegenüber der Atmosphäre oder dem sonstigen Bezugsdruck und anschließender Druckänderung im Behältergasraum (Restvolumen) als Folge der Größenänderung des Ver­ drängungskörpers der Meßwert der Gasdruckmeß-Einrichtung in an sich bekannter Weise mittels elektronischer Rechner durch den gespeicherten Korrekturwert korrigiert und erst dann zur Errechnung des Restvolumens verwendet wird.

Der gegenüber dem Behälterinneren gas- und flüssigkeitsdicht abgeschlossene Verdrängungs­ körper ist ein oder mehrere, flexible volumenveränderliche Hohlkörper vorbestimmten Leer- und Vollvolumens mit mindestens einer Öffnung zum Anschluß einer Druck- und/ oder Unterdruckquelle und/oder der Druckausgleichslei­ tung.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind der oder die Hohl­ körper als aufblasbare, beidseitig verschlossene, lager­ gutfeste, entfalt- und rückfaltbare Schlauchfolie geringen Leervolumens ausgebildet und von einem ganz oder teilweise gas- und flüssigkeitsdurchlässigen Hüll­ körper konstanten Hohlmaßes umgeben. Der oder die Hohlkörper sind relativ zu diesem Hüllkörper fest oder beweglich, bei­ spielsweise in Verbindung mit einer Schwenk- oder Gleiteinrichtung oder auch schwimmend (z. B. auf flüssigem Lagergut) im Behälterinneren angeordnet. Im aufgeblasenen Zustand liegen er oder sie an der Innenwandung des Hüllkörpers an, während sie nach Druckausgleich gegen­ über dem Ausgangsdruck vor dem Aufblasen ihr Leervolumen wieder einnehmen.

Der Aufblasvorgang (Entfaltungsvorgang) und der Rück­ stellvorgang (Rückfaltungsvorgang) zum Leervolumen wird durch pneumatische Mittel, z. B. einer Luftpumpe, bewirkt. Eine mechanische Rückfaltung des Hohlkörpers ist ebenfalls möglich. Auch ist die Verwendung eines flexiblen Hohl­ körpers aus dehnbarer Schlauchfolie oder sonstigem flexiblem Blasenmaterial als Verdrängungskörper möglich, wenn sichergestellt ist, daß die Folie sich beim Aufblasvorgang nicht in Durchlaßöffnungen des Hüllkörpers einpressen kann und damit die Verdrängungs­ größe verfälscht wird. Durch entsprechend kleine Durch­ laßöffnungen (z. B. siebförmige Löcher) im Hüllkörper kann ein Einpressen der Folie weitestgehend vermieden werden. Eine mechanische Entfaltung dehnbarer oder nicht dehnbarer Folien ist ebenfalls möglich.

Als Hüllkörper können feste oder felxible, gas- und flüssigkeitsdurchlässige rohrartige Gebilde (z. B. Rohre mit Wandungsbohrungen oder Rohrsiebe oder Metall- bzw. Kunststoff-Spiral-Schlauch mit Wandbohrungen) dienen, deren offene Enden außer der (den) Durchführungsöffnung (en) für die Aufblas- und/oder Druckausgleichsleitung (en) mit einer dichten oder gas- und flüssigkeitsdurchlässigen Abschlußwandung versehen sind und die mechanisch oder magnetisch (z. B. über Haftmagnete in Behältern aus megnetischem Material) im Behälterinneren fest angeordnet werden. Die Anordnung dieser fest angebrachten Hüllkörper kann sowohl im oberen Teil des Behälters als auch in der Nähe der Behältersohle oder dazwischen erfolgen. Bei Be­ hältern für festes, körniges oder pulverförmiges Lager­ gut empfiehlt sich eine Anordnung der Hüllkörper im oberen lagergutfreien Teil des Behälters, da sonst die Gasdurchlässigkeit der Hüllkörperwandung nicht gewähr­ leistet ist.

Vorteilhafterweise kann beispielsweise eine vertikale Schwenk- oder Gleiteinrichtung bekannter Art im Inneren des Behälters vorgesehen werden, die einerseits am Behälter und andererseits an dem als Verdrängungskörper wirksamen auf­ blasbaren Hohlkörper bzw. dem diesen Hohlkörper umgebenden Hüllkörper befestigt ist, und zwar dermaßen, daß bei Füll­ standsänderungen von flüssigem Lagergut der Hohlkörper seine Verdrängungsfunktion möglichst im Restvolumen (Gasraum) des Behälters ausübt.

Ist der Verdrängungskörper als nicht dehnbarer aufblas­ barer Hohlkörper geringen Leervolumens ausgebildet, bei­ spielsweise als beidseitig verschlossene lagergutfest, nicht dehnbare, jedoch entfalt- und rückfaltbare Schlauch­ folie mit eingearbeitetem Gewebe in der Schlauchwandung, der im aufgeblasenen Zustand infolge seiner Dehnfestigkeit stets das gleiche Verdrängungsvolumen aufweist und nach Druckausgleich gegenüber dem Ausgangsdruck vor dem Auf­ blasen wieder sein Leervolumen einnimmt, ist ein zusätz­ licher Hüllkörper für den Hohlkörper nicht erforderlich. Dieser Hohlkörper ist fest - vorzugsweise im oberen Teil des Behälterinneren montiert - oder beweglich, beispiels­ weise auf dem (flüssigen) Lagergut schwimmend und nur mit der flexiblen aber stabilen Aufblas- und Druckausgleichs­ leitung vorzugsweise im oberen Teil des Behälterinneren angeordnet und befestigt.

Der Aufblasvorgang (Entfaltungsvorgang) sowie der Rückstellvorgang (Rückfaltungsvorgang) zum Leervolumen bei Druckausgleich wird dabei durch pneumatische Mittel (z. B. Luftpumpe) oder hydraulische Mittel (z. B. Flüssig­ keitspumpe) bewirkt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verdrängungskörpers ist dieser als Hohlkörper in einer Arbeitsrichtung axial dehnbar und senkrecht zur Arbeits­ richtung nicht dehnbar, z. B. als Faltenbalg oder tele­ skopartig ausgebildet. Dieser Hohlkörper führt seine Längsbewegungen in einer mechanischen und/oder magneti­ schen (berührungslos geführten) Gleit- und Führungsan­ ordnung aus, die fest oder beweglich, z. B. in Verbindung mit einer Schwenkvorrichtung im Behälterinneren (möglichst im oberen Teil des Behälters) montiert ist. Mechanische und magnetische Gleit- und Führungsanordnungen für Objekte, die in Längsrichtung vor- und zurück bewegt und geführt werden, sind bekannt. Der Entfaltungs- bzw. Rückfaltungsvorgang des Hohlkörpers kann durch bekannte mechanische, pneumatische, z. B. Lüfterpumpen, oder hydraulische Mittel bewirkt werden. Die Größe der Längsbewegung kann durch bekannte Mittel der Regeltechnik gesteuert werden, z. B. durch optisch oder magnetisch wirksame Weggeber mit Schrittmotorantrieb oder durch Magnetschalter, die in festgelegten Abständen an der Gleit- und Führungsanordnung angebracht sind und mittels eines am Kopfende des dehnbaren Hohlkörpers (z. B. Faltenbalgs) befestigten Permanentmagneten im Verlauf des Dehnungsweges geschaltet werden und Steu­ ersignale auslösen, die in an sich bekannter Weise z. B. die Aufblaspumpe so lange in Betrieb setzen, bis ein vorbestimmter Stellpunkt des Hohlkörperkopfes (Falten­ balgkopfes) erreicht ist und dann die Pumpe ausschalten.

Die Verdrängungsgröße des Verdrängungskörpers im aufgeblasenen Zustand ist von der Behältergröße und vom maximal zulässigen Füllungsgrad des Behälters abhängig, da sich flüssiges oder festes Lagergut nicht zusammen­ pressen läßt. Damit sind bei Anordnung nur eines Ver­ drängungskörpers im Behälter der maximalen Größe des Verdrängungskörpers und der Meßgenauigkeit Grenzen ge­ setzt, da dieser Verdrängungskörper bei zu großem Ver­ drängungsvolumen und bei bis zum maximal zulässigen Fül­ lungsgrad befüllten Behälter im aufgeblasenen Zustand entweder Lagergut durch einen schlecht schließenden Füllverschluß herausdrücken oder den Behälter unter Umständen verformen würde. Aus diesem Grunde können auch mehrere Verdrängungskörper gleicher oder unterschiedlicher Verdrängungsgröße in einem Be­ hälter angeordnet sein und deren Funktion füllmengen- oder füllstandsabhängig derart zu steuern sein, daß beispiels­ weise bei einem bis zum maximal zulässigen Befüllungs­ grad aufgefüllten Behälter zunächst nur ein Verdrängungs­ körper in Betrieb gesetzt wird und im Verlauf der Entleerung, bzw. je nach Füllgrad des Behälters je­ weils weitere Verdrängungskörper betriebsmäßig hinzu­ geschaltet werden bei gleichzeitiger Umschaltung der Meßbereiche der Gasdruckmeß-Einrichtung, bzw. nachge­ schalteter elektronischer Rechner. Diese Bereichsum­ schaltung ist erforderlich wegen der Änderung der Volu­ menverhältnisse von Restvolumen zu Gesamtvolumen der jeweils aufgeblasenen Verdrängungskörper während des Meßvorganges. Bei Befüllung des Behälters werden im Verlauf der füllmengen- oder füllstandsabhängigen Be­ reichsumschaltung in umgekehrter Reihenfolge die Ver­ drängungskörper wieder abgeschaltet.

Bei Überdruck- und Unterdruckverfahren erfolgt die Entfaltung und wahlweise auch die Rückfaltung des Ver­ drängungskörpers, der als aufblasbarer Hohlkörper aus­ gebildet ist, in vorteilhafter Weise mittels einer Luft­ pumpe durch sinngemäßen Anschluß der Druck- und Saug­ anschlüsse (der Luftpumpe) an die Aufblas- und Druck­ ausgleichsleitung (en). Ist nur ein Hohlkörperanschluß (Hohlkörperöffnung) mit einer gemeinsamen Aufblas- und Druckausgleichsleitung vorhanden, können zum Beispiel wahlweise der Druck- oder der Sauganschluß der Luftpumpe mittels zwei einstellbaren Drei-Wege-Ventilen an die Auf­ blas- (oder) den Druckausgleichsleitung oder die Atmosphäre, bzw. einen sonstigen Bezugsdruck angeschlossen werden, und zwar der Druckanschluß beim Aufblasen (Entfalten) und der Sauganschluß beim Rückstellen (Rückfalten) des Hohlkörpers (Verdrängungskörpers).

Bei sehr flexiblem Hohlkörper kann der Rückstell­ vorgang (Rückfaltungsvorgang) auch ohne zusätzliches Absaugen der Gasfüllung (Luftfüllung) im Hohlkörper erfolgen, wenn die gemeinsame Aufblas- und Druckaus­ gleichsleitung beispielsweise über ein einstellbares Drei-Wege-Ventil mit der Atmosphäre oder dem sonstigen Bezugsdruck verbunden wird.

Beim Überdruckverfahren erfolgt die Aufblasung des Hohlkörpers mittels der Luftpumpe vorzugsweise erst nach Abschließung des Behälters und beim Unterdruck­ verfahren erst nach Druckausgleich zwischen Behälter und Atmosphäre bzw. dem sonstigen Bezugsdruck. Der Aufblasvorgang kann beim Überdruckverfahren aber auch gleichzeitig mit der Abschließung des Behälters, bzw. beim Unterdruckverfahren mit Beginn oder kurzzeitig nach Beginn des Druckausgleichs zwischen Behälter und Atmosphäre, bzw. dem sonstigen Bezugsdruck erfolgen.

Die Inbetriebnahme der Luftpumpe kann beispiels­ weise sowohl durch manuelle Steuerung als auch selbst­ tätig in bekannter Weise durch eine elektronische oder ähnlich wirksame Programmablaufsteuerung erfolgen, z. B. mittels eines Mikrocomputers.

Der Ausschaltvorgang der Luftpumpe kann beispiels­ weise sowohl zeitabhängig durch ein Zeitschaltglied, das bei Inbetriebnahme der Luftpumpe startet und nach Ablauf seiner Laufzeit abfällt und damit den Luftpumpen­ stromkreis auftrennt, als auch druckabhängig vom Druck im Hohlkörperinneren mittels eines in der Aufblasleitung (oder in einem zusätzlichen Hohlkörperanschluß) angeord­ neten Druckschalters bekannter Bauart (Überdruck- und/oder Unterdruckschalter) bewirkt werden. Dieser Druckschalter kann die Luftpumpe jedoch nicht selbsttätig einschalten, wenn von dritter Seite (z. B. Mikrocomputer) keine Ein­ schaltfreigabe vorliegt. Alle vorgenannten Schaltvor­ gänge können von einem Mikrocomputer überwacht und ge­ steuert werden.

Der Druckausgleich zwischen Behältergasraum (Rest­ volumen) und Atmosphäre oder dem sonstigen Bezugsdruck erfolgt durch Öffnung des Ventils zum Abschließen des Be­ hälters, nachdem der Druck im Behältergasraum bei "Arbeitsvolumengröße" des Verdrängungs­ körpers über die Gasdruckmeß-Einrichtung abgefragt und an die Auswerteinheit (z. B. elektronischer Rechner in diskreter Aufbauweise oder Mikrocomputer) weitergeleitet ist.

Der Verdrängungskörper kann auch als periodisch beauf­ schlagter, gegenüber dem Behälterinneren gas- und flüssigkeitsdichter und mit der Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugsdruck direkt oder indirekt (z. B. über eine Pufferflüssigkeit) verbundener Schwinger ausgebildet sein, der erzwungene Schwingungen konstanter Amplitude aus­ führt und bei abgeschlossenem Behälter infolge seiner Schwingbewegungen im Behälterinneren des Restvolumens vergrößert und/oder verkleinert (je nach Verlauf der Schwingungen in bezug zur Mittenlage des Schwingers bei nicht abgeschlossenem Behälter) und damit Druckänderungen im Behältergasraum als Meßwert des Restvolumens bewirkt.

Vorzugsweie dient als Schwinger eine auf bekannte Weise mechanisch (z. B. durch einen Elektromotor mit Exzenter), pneumatisch (z. B. durch einen Impuls-Luft­ vibrator) oder elektrisch (z. B. über Schwinganker oder Schwingspule) angetriebene, gas- und flüssigkeitsdichte Membran aus flexiblem oder starrem Material, die in der Behälterwandung, einer Behälterabdeckung (z. B. Domdeckel) oder vollständig im Behälterinneren derart angeordnet ist, daß nur eine Seite der Membran mit dem Medium im Behälterinneren - und zwar vorzugsweise nur mit dem Medium im Behältergasraum - Kontakt hat, während die andere Membranseite nur Kontakt mit der Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugsdruck hat, beispielsweise über eine Rohr- oder Schlauchverbindung. Der periodische Schwing­ antrieb (Membranantrieb) kann sinusförmig oder in einer anderen frei einstellbaren Schwingungsform (beispiels­ weise als positive oder negative Sinushalbwelle oder impulsförmig) erfolgen.

Mit bekannten technische Mitteln kann sichergestellt werden, daß Amplitude, Schwingungsform und Schwingungs­ frequenz der erzwungenen Schwingungen des Schwingers (z. B. der Membran) konstant bleiben, soweit sie nicht aus Gründen einer Meßbereichsumschaltung oder anderen Gründen verändert werden müssen.

Die von dem Schwinger bei abgeschlossenem Behälter bewirkten periodischen Druckänderungen im Behältergasraum werden trotz ihrer relativ kleinen Amplituden, die ins­ besondere bei größeren Behältern zu beobachten sind, von der ständig an den Behälter angeschlossenen Gasdruckmeß- Vorrichtung erfaßt und in elektrische Größen umgewandelt. Diese elektrischen Meßgrößen sind ein Kriterium des Behälterrestvolumens und werden nach weiterer Aufbe­ reitung, beispielsweise Gleichrichtung in bekannter Weise einem Analog-Digital-Wandler zugeführt und entweder direkt auf einer in Volumeneinheiten geeichten Skala angezeigt oder einem elektronischen Rechner oder Mikrocomputer zur Ermittlung der im Behälter eingefüllten Lagergutmenge zugeleitet.

Bei Anwendung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens an einer beidseitig vorübergehend dicht ab­ schließbaren Rohrleitung ist der zur Verkleinerung und/oder Vergrößerung des Rohrleitungsinnenraums dienende Verdrän­ gungskörper mit frei einstellbarer Verdrängungsgröße und Form innerhalb der Rohrleitung angeordnet. Er ist gas- und flüssigkeitsdicht gegenüber dem Rohrleitungs­ inneren. Seine Verdrängungsgröße kann durch Mittel, die pneumatisch (z. B. mittels Luftpumpe) oder hydraulisch (z. B. mittels Flüssigkeitspumpe) auf ihn einwirken, ver­ kleinert und/oder vergrößert werden.

Vorzugsweise ist der Verdrängungskörper als nicht dehnbarer Hohlkörper geringen Leervolumens mit mindestens einer Öffnung zum Anschluß der Druck- und/oder Unterdruckquelle und/oder der Druckausgleichsleitung (-stutzen), z. B. als beidseitig verschlossene transportgutfeste (wegen transportgutverschmutzter Rohrwandungen), nicht dehnbare Schlauchfolie mit eingearbeitetem Gewebe oder gleichwertigem Festigungsmaterial ausgebildet, die im aufgeblasenen Zustand infolge ihrer Dehnfestigkeit stets das gleiche Volumen aufweist und nach Druckausgleich gegenüber dem Ausgangsdruck vor dem Aufblasen wieder sein Leervolumen einnimmt.

Besonders vorteilhaft ist es, das Längenmaß dieser als Verdrängungskörper dienenden, beidseitig verschlosse­ nen Schlauchfolie dermaßen zu gestalten, daß die Schlauch­ folie von einem Ende der Rohrleitung bis zum anderen Ende der Rohrleitung reicht und wahlweise an beiden Rohrleitungsenden oder nur an dem Rohrleitungsende, an dem die Aufblasöffnung (Aufblasleitung), bzw. die Druckausgleichsleitung angeordnet ist, zu befestigen. Die Funktion des Verdrängungskörpers ist jedoch auch bei kürzeren Längenmaßen der Schlauch­ folie gewährleistet.

Das Einbringen der Schlauchfolie in die Rohrleitung vor der Messung kann zum Beispiel mittels eines für rohrleitungsinterne Kontroll- und Reinigungszwecke in bekannter Weise verwendeten torpedoförmigen Fahr- oder Gleitkörpers (Molch), der sich mit eigenem Antrieb oder Fremdantrieb in der Rohrleitung bewegen kann, erfol­ gen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt schematisch und in stark vereinfachter senkrechter Schnittdarstellung

Fig. 1 eine Vorrichtung mit einem Verdrängungskörper, der maximales Verdrängungsvolumen aufweist, und der als aufblasbarer, nicht dehnbarer Hohlkörper ausgebildet und von einem fest im Behälterinneren angeordneten starren Hüllkörper umgeben ist,

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1, wobei der Ver­ drängungskörper Leervolumen aufweist,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, wobei der Verdrängungskörper maximales Verdrängervolumen aufweist und zur Verbesserung des Druckausgleichs eine zusätzliche Drei-Wege-Ventil-Anordnung vorgesehen ist,

Fig. 4 die Vorrichtung nach Fig. 3, wobei das Absperrventil und die Drei-Wege-Ventile umgestellt sind und der Verdrängungskörper Leervolumen aufweist,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung mit einem im Lagergut schwimmend angeordneten, aufblas­ baren und nicht dehnbaren Verdrängungskörper in Verbin­ dung mit einem Mikrocomputer,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung mit je vier von Hüllkörpern umgebenen und im Behälterinneren befestigten aufblasbaren, nicht dehnbaren Verdrängungskörpern in Verbindung mit einem Mikrocomputer und

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform.

In Fig. 1 sind die Grundelemente zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem gegenüber der Atmosphäre mittels des Absperrventils 5 dicht abgeschlos­ senen Behälter 1, in den flüssiges Lagergut 2 einge­ füllt ist, dargestellt. Es handelt sich hier um ein Überdruckverfahren. Im Behältergasraum 3, dem sog. Restvolumen, ist der aufblasbare, nicht dehnbare aber sehr flexible Hohlkörper 8 als Verdrängungskörper von dem formfesten, gas- und flüssigkeitsdurchlässigen Hüllkörper 23 konstanten Hohlmaßes umgeben. Der Hüll­ körper ist fest an der oberen inneren Behälterwandung im Behältergasraum 3 angebracht. Von der Luftpumpe 14 ist der Innenraum 9 des Hohlkörpers 8 über die Ansaugleitung 15, die Druckleitung 12, das Drei-Wege-Ventil 11, die Aufblas- und Druckausgleichsleitung 10 und die Hohlkörper­ öffnung 22 aufgeblasen worden, so daß der Hohlkörper 8 sich voll entfaltet hat und nunmehr - wie dargestellt - an der Innenwandung des Hüllkörpers 23 anliegt.

Auf dem Manometer 4 kann der Meßwert der Drucker­ höhung im Behältergasraum infolge der durch den Aufblas­ vorgang bedingten Volumenvergrößerung des Hohlkörpers 8 und der damit bewirkten Verkleinerung des Restvolumens gegenüber dem Ausgangsdruck bei nicht abgeschlossenem Behälter abgelesen werden. Die angezeigte Druckänderung ist der Meßwert des Restvolumens. Das Manometer 4 ist über die Leitung 21 ständig mit dem Behältergasraum 3 verbunden. Das Absperrventil 5 ist im geöffneten Zustand über die Leitung 6 mit dem Behältergasraum und über die Leitung 7 mit der Atmosphäre verbunden. Die Verbindung ist bei der Darstellung gemäß Fig. 1 durch Absperrung des Ventils 5 unterbrochen, so daß der Behälter 1 gegenüber der Atmosphäre dicht abgeschlossen ist.

Der Druckausgleichsstutzen 13 dient bei der Umstellung des Drei-Wege-Ventils 11 nach Beendigung des Druckänderungs- Meßvorgangs zum Druckausgleich im Innenraum 9 des Hohl­ körpers 8 gegenüber der Atmosphäre. Der Füllstutzen 24 ist hier, wie bei allen folgenden Darstellungen in Fig. 2 bis Fig. 7 dicht verschlossen.

Fig. 2 zeigt die gleiche erfindungsgemäße Vorrichtung der Ausführungsform nach Fig. 1, jedoch mit dem Unterschied, daß hier der Zustand nach Druckausgleich und Abschluß des Meßvorgangs dargestellt ist, wobei das Absperrventil 6 und das Drei-Wege-Ventil 11 derart umgestellt sind, daß einerseits der Behältergasraum 3 über die Verbindungs­ leitungen 6 und 7 durchgehend mit der Atmosphäre verbunden ist, so daß dort Atmosphärendruck anliegt, und andererseits der Innenraum 9 des Hohlkörpers 8 über die Hohlkörperöff­ nung 22, die Aufblas- und Druckausgleichsleitung 10, das Drei-Wege-Ventil 11 und den Druckausgleichsstutzen 13 auch mit der Atmosphäre verbunden ist. Der damit verur­ sachte Druckausgleich zwischen Hohlkörperinnenraum 9 und Atmosphäre bewirkt ein Rückfalten des sehr flexiblen Hohlkörpers 8, der somit sein Ruheleervolumen einnimmt und das Restvolumen sich wieder auf sein ursprüngliches Maß (bei Atmosphärendruck) vergrößert. Das Manometer 4 steht bei rückgefaltetem Hohlkörper 8 auf Null, wenn es auf Atmosphärendruck als Eichdruck eingestellt ist.

Um sicherzustellen, daß der Rückfaltungsvorgang des aufblasbaren, nicht dehnbaren Hohlkörpers 8 schnell und gründlich vonstatten geht, ist eine weitere vorteil­ hafte Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, die in Fig. 3 dargstellt ist. Auch hier handelt es sich um eine Vorrichtung, die mit Überdruckverfahren arbeitet. Abweichend von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 sind anstelle eines einzigen Drei-Wege-Ventils zwischen Luftpumpe 14 und Innenraum 9 des Hohlkörpers 8 zwei Drei-Wege-Ventile ange­ ordnet. Der Innenraum 9 des Hohlkörpers 8 ist bei abge­ schlossenem Behälter 1 durch die Luftpumpe 14 über die Druckleitung 12, das Drei-Wege-Ventil 17, die Aufblas- und Druckausgleichsleitung 10 und die Hohlkörperöff­ nung 22 aufgeblasen worden. Die Luftpumpe 14 ist dabei saugseitig über die Saugleitung (Saugstutzen) 15, das Drei-Wege-Ventil 18 und den Druckausgleichsstutzen 20 mit der Atmosphäre verbunden. Durch den Aufblasvorgang liegt der Hohlkörper 8 voll entfaltet an der Innenwandung des Hüllkörpers 23. Auf dem Manometer 4 kann jetzt der Meßwert der Druckänderung im Behältergasraum 3 infolge der durch den Aufblasvorgang bedingten Volumenvergrößerung des Hohlkörpers 8 und der damit bewirkten Verkleinerung des Restvolumens gegenüber dem Ausgangsdruck (Atmosphären­ druck) bei nicht geschlossenem Behälter als Meßwert des Restvolumens abgelesen werden. Das Absperrventil 5 ist während des Aufblasvorgangs und bis nach Beendigung des Meßvorgangs abgesperrt.

Fig. 4 zeigt die gleiche Anordnung der Ausführungsform nach Fig. 3, jedoch mit dem Unterschied, daß hier der Druckausgleichsvorgang nach Abschluß des Meßvor­ gangs dargestellt ist und daß das Absperrventil 5 und die Drei-Wege-Ventile 17 und 18 umgestellt sind. Durch Öffnung des Absperrventils 5 ist nunmehr der Behältergasraum 3 über die Verbindungsleitungen 6 und 7 frei mit der Atmosphäre verbunden. Ferner ist der Innenraum 9 des Hohlkörpers 8 über die Hohlkörperöffnung 22, die Aufblas- und Druckaus­ gleichsleitung 10, das Drei-Wege-Ventil 18 und die Saug­ leitung 15 mit der Luftpumpe 14 verbunden. Die Druckleitung 12 der Luftpumpe 14 ist über das umgestellte Drei-Wege- Ventil 17 und dessen Druckausgleichssutzen 19 mit der Atmosphäre verbunden. Die Luftpumpe 14 ist durch zeit­ abhängige oder druckabhängige Einsatzsteuerung (hier nicht dargestellt) so lange inBetrieb, bis der Hohl­ körper 8 total rückgefaltet ist und damit sein Ruheleer­ volumen erreicht hat. Damit hat sich auch das Restvolumen auf sein ursprüngliches Maß (Atmosphärendruck) zurückge­ bildet, das heißt vergrößert. Das Manometer 4 steht bei rückgefaltetem Hohlkörper auf Null, wenn es auf Atmosphärendruck als Eichdruck eingestellt ist.

Fig. 5 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ähnlicher Funktion wie die Einrichtung gemäß Fig. 1 und 2 in Verbindung mit dem Mikrocomputer 34 als Mittel zur Programmablaufsteuerung der Aufblas- und Druckausgleichsvorgänge, des Meßprogramms, der Korrektur der Druckmeßabweichungen durch Temperatur-, Drift- und sonstiger Fehlereinflüsse sowie zur Überwachung der ordnungsgemäßen Ausführung des im Arbeitsspeicher 37 des Mikrocomputers eingegebenen Programms. Im abschließ­ baren Behälter 1 ist die über den gasdicht verschlossenen Füllstutzen 24 eingefüllte Flüssigkeit 2 eingelagert. Im Gasraum 3 des Behälters 1 schwimmt der Verdrängungs­ körper, der hier als aufblasbarer, nicht dehnbarer Hohlkörper 8 ohne Hüllkörper ausgebildet ist, auf der Lagerflüssigkeit 2. Der Innenraum 9 des Hohlkörpers 8 ist über die Hohlkörperöffnung 22 und die in diesem Anwendungsbeispiel flexible Aufblas- und Druckaus­ gleichsleitung 10 mit dem Drei-Wege-Ventil 29 verbunden. Je nach Programmzustand ist der Innenraum 9 des Hohlkörpers 8 durch Umstellung des Drei-Wege-Ventils 29 entweder (beim Aufblasvorgang) über die Druckleitung 12 mit der Luftpumpe 14 verbunden oder über den Druckaus­ gleichsstutzen 30 (beim Drucksausgleichsvorgang) mit der Atmosphäre verbunden.

Der Antrieb des Drei-Wege-Magnetventils 29 wird programmgemäß vom Mikrocomputer 34 über das Interface 41, das auch die elektronischen Treiberstufen zur Leistungs­ ansteuerung der Magnetspule 31 enthält, gesteuert. Das Absperrmagnetventil 25, dessen Magnetspule 28 gleich­ falls durch den Mikrocomputer über das Interface 41 gesteuert wird, dient zur Absperrung der über die Leitungen 26 und 27 im geöffneten Ventilzustand beste­ henden Verbindung zwischen Behältergasraum 3 und Atmosphäre während des Aufblas- und Meßvorgangs.

Der pneumatische Teil der Gasdruckmeß-Einrichtung 16, beispielsweise eines Druck/Spannungs-Wandlers, eines Druck/Strom-Wandlers oder eines Druck/Frequenz-Wandlers, ist über die Leitung 32 mit dem Behältergasraum 3 ständig verbunden, während der elektrische Teil der Gasdruckmeß- Vorrichtung mit dem nachgeschalteten Analog/Digital- Wandler 33 verbunden ist. Die Ausgangsmeßwerte des Analog/ Digital-Wandlers 33 werden in digitaler Form über das Interface 41 dem Mikrocomputer 34 zugeleitet, der sowohl Korrekturen der bei Messung des Druckzustandes im Be­ hältergasraum 3 während dessen Verbindung zu Atmosphäre ermittelten Fehlerabweichungen bewirkt, als auch alle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens not­ wendigen Rechenoperationen durchführt. Die Betriebszeiten der Luftpumpe 14 werden gleichfalls programmgemäß durch den Mikrocomputer 34 über das Interface 41 gesteuert. Der Arbeitsspeicher 37 des Mikrocomputers 34 enthält sowohl den Programmspeicher, in dem das Anwenderprogramm fest, und damit gegen Stromausfall gesichert untergebracht ist als auch einen Datenspeicher, in dem die Informationen, die sich ständig ändern, untergebracht sind. Der Mikro­ prozessor (MPU oder CPU) 35, der durch den Taktgeber 36 getaktet wird, führt - wie schon vorstehend angegeben - in bekannter Weise alle erforderlichen Rechenoperationen durch, während das Steuerwerk in bekannter Weise für die Ausführung der Arbeitsbefehle sorgt. 38 ist die Ausgabe­ stufe für die Steuervorgänge der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und 39 ist die Zusatzlogik für zusätzliche periphere Aufgaben. Für die Funktion ist die Zusatzlogik jedoch nicht notwendig. Der Daten­ bus 40 verbindet den Mikrocomputer 34 mit dem Interface 41. Die Bedeutung der Ziffern 12, 14 und 15 sind bereits in der Beschreibung der Einrichtung gemäß Fig. 1 beschrieben worden. Die Anzeige der ermittelten Lagergutmenge erfolgt durch die Mengenanzeigevorrichtung 42 in diesem Dar­ stellungsbeispiel digital. Sie kann selbstverständlich auch analog erfolgen.

Fig. 6 zeigt eine weitere vorteilhafte Weiterbil­ dung der Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 in Verbindung mit dem Mikrocomputer 34, der die gleichen Aufgaben durchführt, wie bereits in der Beschrei­ bung der Vorrichtung gemäß Fig. 5 angegeben. Bei dieser Vorrichtung sind mehrere Hohlkörper als Verdrängungs­ körper mit je stets gleicher Verdrängungsgröße, die je­ weils von Hüllkörpern umgeben sind, in dem Behälter 1 an­ geordnet, deren Verdrängungsfunktion füllmengen- oder füllstandsabhängig durch das im Mikrocomputer eingegebene Programm gesteuert wird, wobei je nach Füllungsgrad des Behälters nur ein Verdrängungskörper oder mehrere zuge­ schaltet oder abgeschaltet werden bei gleichzeitiger Um­ schaltung der Meßbereiche der Gasdruckmeß-Einrichtung bzw. der Recheneinheit im Mikrocomputer 34. Das Absperr­ ventil 25, dessen Magnetspule 28 gleichfalls durch den Mikrocomputer 34 über das Interface 41 gesteuert wird, dient zur Absperrung der über die Leitung 26 und die Leitung 27 im geöffneten Ventilzustand bestehenden Ver­ bindung zwischen Behältergasraum 3 und Atmosphäre wäh­ rend des Aufblas- und Meßvorgangs.

Die aufblasbaren Hohlkörper 59, 60, 61 und 62 sind innerhalb der gas- und flüssigkeitsdurchlässigen Hüll­ körper 63, 64, 65 und 66 angeordnet. In diesem Zeich­ nungsbeispiel sind die Hohlkörper 59, 60 und 61 über ihre Hohlkörperöffnungen 68, 69 und 70 voll aufgeblasen worden, während der Hohlkörper 62 über seine Hohlkörper­ öffnung 71 noch mit der Atmosphäre verbunden ist und im Leervolumenzustand verharrt. Alle Hüllkörper sind als Baueinheit mit dem gemeinsamen Träger 67 im Scheitel der Innenwandung des Behälters 1 starr befestigt. Die Hohl­ körperöffnungen 68, 69 und 70 sind über die Aufblas- und Druckausgleichsleitungen 55, 56 und 57, die Drei-Wege- Magnetventile 43, 44 und 45 sowie die gemeinsame Aufblas- und Druckausgleichsleitung 10 mit der Luftpumpe 14 druck­ seitig verbunden.

Die Ansaugleitung 15 der Luftpumpe 14 ist mit der Atmosphäre verbunden. Die Hohlkörperöffnung 71 des im Rückfaltungszustand bei Leervolumengröße befindlichen Hohlkörpers 62 ist über die Aufblas- und Druckaus­ gleichsleitung 58, das Drei-Wege-Ventil 46 und den Druckausgleichsstutzen 54 mit der Atmosphäre verbunden. Die Hohlkörper 59, 60, 61, 62 können auch als aufblasbare, nicht dehnbare Hohlkörper ausgebildet sein, die keinen Hüllkörper benötigen und - bei einem flüssigen Lagergut - auf der Lagergutflüssigkeit schwimmen.

Der Antrieb der Drei-Wege-Magnetventile 43, 44 und 45 sowie 46 wird vom Mikrocomputer 34 über das Interface 41, das auch die elektronischen Treiberbausteine zur Leistungs­ ansteuerung der Magnetspulen 47, 48, 49 und 50 enthält, gesteuert. Der pneumatische Teil der Gasdruckmeß-Einrichtung 16 ist über die Leitung 32 mit dem Behältergasraum 3 ständig verbunden, während der elektrische Teil dieser Einrichtung mit dem nachgeschalteten Analog/Digital-Wandler 33 verbunden ist. Die Ausgangsmeßwerte des Analog/Digital-Wandlers 33 werden über das Interface 41 dem Mikrocomputer 34 zuge­ leitet, der in bekannter Weise die gleichen Funktionen ausübt, wie schon in der Beschreibung der Vorrichtung nach Fig. 5 bechrieben. Ferner wird die Anzahl der füllstands- oder füllmengenabhängigen aufzublasenden, zu belüftenden, bzw. im Leervolumen zu beharrenden Hohlkörper unter Berück­ sichtigung der gemssenen Füllmengen des Lagergutes, bzw. der Meßwerte eines (nicht in der Zeichnung dargestellten) einfachen Füllstandsmessers vom Mikrocomputer 34 ermittelt und gesteuert. Die Anzeige der ermittelten Lagergutmenge erfolgt durch die Mengenanzeigevorrichtung 42.

In Fig. 7 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungs­ form der Erfindung dargestellt, bei der der gegenüber dem Behälterinneren gas- und flüssigkeitsdicht abgeschlossene Verdrängungskörper als periodisch zu erzwungenen Schwingungen beaufschlagbare Membran 80 ausgebildet ist, deren eine schwingende Fläche 81 nur Kontakt mit dem Medium im Be­ hältergasraum 3 und deren andere gegenüberliegende schwingende Fläche 82 nur Kontakt mit dem im Druckraum 83 enthaltenen Steuergas hat. Das Steuergas wird von dem Impuls-Luft-Vibrator 84 beaufschlagt, so daß jeweils das Restvolumen im Behältergasraum 3 entsprechend der Schwingun­ gen der Membran 80 verändert wird. Dabei kann der als periodischer Schwingantrieb ausgebildete Impuls-Luft- Vibrator 84 die Membran 80 sinusförmig oder in einer anderen frei einstellbaren Schwingungsform (beispiels­ weise als positive oder negative Sinushalbwelle oder impulsförmig) antreiben. Die Wirkungsweise des als Membran 80 ausgebildeten Verdrängungskörpers entspricht der vorgeschriebenen Wirkung des oder der Verdrängungs­ körper. Zur Erfassung des Druckes ist dabei eine Druck­ meßeinrichtung 86 vorgesehen.

Durch Überdruck- und/oder Unterdrucksicherheits­ ventille, die in der Aufblas- und Druckausgleichsleitung angeordnet sind, kann eine Beschädigung des Hohlkörpers als Verdrängungskörper verhindert werden.

Auch kann es vorteilhaft sein, eine Luftpumpe mit Rezipient als Druckluftquelle zu verwenden, um den Auf­ blasvorgang zu beschleunigen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Ermittlung und Anzeige der Menge eines flüssigen oder festen Lagergutes, das in einem mit einer Volumenänderungseinrichtung, einer Gasdruckmeß- Einrichtung und einer Druckausgleichs-Einrichtung versehenen, gegenüber der Atmosphäre oder einem sonsti­ gen Bezugsgasdruck abschließbaren Behälter zusammen mit einem das Gesamtvolumen abzüglich des Lagergutvolumens darstellenden Restvolumen des Behälterinnenraumes, der beispielsweise aus dem Behältergasraum mit daran ständig angeschlossenen Leitungen, Steuereinrichtungen u. dgl. und dem nicht, teilweise oder vollständig gefüllten Lagergutraum besteht, auffüllenden inter­ mittierend unter einem vom Atmosphärendruck oder einem anderen Bezugsdruck abweichenden Druck (Über- oder Unterdruck) gehaltenen Luft-, Gas- oder Dampfmenge ent­ halten ist, wobei vor Beginn und während des Meßvorgangs der Behältergasraum gegenüber der Atmosphäre oder dem anderen Bezugsdruck abgeschlossen und nach Beendigung des Meßvorgangs mittels der Druckausgleichs-Einrichtung wieder geöffnet, das Restvolumen unter Berücksichtigung fest wählbarer Bezugsgrößen und einer gemessenen variablen Bezugsgröße nach dem Boyle-Mariotteschen Gesetz bestimmt und dann die Differenz zwischen dem Gesamtvolumen des Behälterinneren und dem festgestellten Restvolumen gebildet und diese Volumendifferenz als Meßwert für die Lagergutmenge erfaßt und durch Analog- oder Digital- Anzeigeeinrichtungen wiedergegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Restvolumen nach der Abschließung des Behälters mittels eines innerhalb des Behälters angeordneten gegenüber dem Behälterinneren gas- und flüssigkeitsdichten Verdrängungskörpers mit frei einstellbarer Verdrängungsgröße und Form durch mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch auf den Verdrängungskörper wirkende Mittel verkleinert und/oder vergrößert und die dadurch verursachte Druckänderung im Restvolumen als Meßwert des Restvolumens mittels der an den Behältergasraum ständig angeschlossenen Gasdruckmeß-Einrichtung bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn der Abschließung des Behälters gegenüber der Atmosphäre oder dem sonstigen Bezugsdruck ein Meß­ wert der Gasdruckmeß-Einrichtung mittels an sich bekannter elektronischer Rechner mit einem Eichwert (beispielsweise Atmosphärendruck) verglichen und die Abweichung des Meßwerts von dem Eichwert als Korrekturwert gespeichert wird, und daß nach Abschließung des Behälters gegenüber der Atmosphäre oder dem sonstigen Bezugsdruck und anschließender Druckänderung im Behältergasraum als Folge der Größenänderung des Verdrängungskörpers der Meßwert der Gasdruckmeß-Einrichtung in an sich bekannter Weise mittels elektronischer Rechner durch den gespeicherten Korrekturwert korri­ giert und erst dann zur Errechnung des Restvolumens verwendet wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenüber dem Behälterinneren gas- und flüssig­ keitsdicht abgeschlossene Verdrängungskörper ein oder mehrere, flexible volumenveränderliche Hohlkörper (8, 59-62) vorbestimmten Leer- und Vollvolumens mit mindestens einer Öffnung zum Anschluß einer Druck- und/oder Unter­ druckquelle (14) und/oder der Druckausgleichsleitung (Stutzen 13, 19, 15, 20, 30, 51-54) oder ein periodisch, zu erzwungenen Schwingungen beaufschlagbarer Schwinger (80) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Hohlkörper (8, 59-62) als aufblasbare, beidseitig verschlossene, lagergutfeste, entfalt- und rückfaltbare Schlauchfolie geringen Leervolumens ausge­ bildet und von einem ganz oder teilweise gas- und flüssig­ keitsdurchlässigen Hüllkörper (23, 63-66) konstanten Hohlmaßes umgeben und relativ zu diesem Hüllkörper ent­ weder fest oder beweglich, zum Beispiel in Verbindung mit einer Schwenk- oder Gleiteinrichtung oder auch im Behäl­ terinneren schwimmend, angeordnet sind, daß ferner der oder die Hohlkörper (8, 59-62) im aufgeblasenen Zustand an der Innenwandung des Hüllkörpers ( 23, 63-66) anliegen und nach dem Druckausgleich gegenüber dem Ausgangsdruck vor dem Aufblasen wieder ihr Leervolumen einnehmen, wobei der Aufblasvorgang (Entfaltungsvorgang) und der Rückstellvorgang (Rückfaltungsvorgang) zum Leervolumen bei Druckausgleich mechanisch (beispielsweise mittels einer Feder) oder pneumatisch bewirkt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper als nicht dehnbarer, aufblas­ barer Hohlkörper (8) geringen Leervolumens von einer beidseitig verschlossenen lagergutfesten, nicht dehnbaren, jedoch entfalt- und rückfaltbaren Schlauchfolie, wie z. B. einer Kunststoff-Folie mit eingearbeitetem Gewebe, gebil­ det ist und fest oder beweglich, beispielsweise schwim­ mend, im Behälterinneren angeordnet ist, daß ferner der Hohlkörper (8) im aufgeblasenen Zustand infolge seiner Dehnfestigkeit stets das gleiche Verdrängungsvolumen aufweist und nach Druckausgleich gegenüber dem Ausgangs­ druck vor dem Aufblasen wieder sein Leervolumen einnimmt, wobei der Aufblasvorgang (Entfaltungsvorgang) und der Rückstellvorgang (Rückfaltungsvorgang) zum Leervolumen bei Druckausgleich durch pneumatische oder hydraulische Mittel bewirkt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper in einer Arbeitsrichtung (axial) dehn­ bar und senkrecht zur Arbeitsrichtung nicht dehnbar, z. B. als Faltenbalg oder teleskopartig ausgebildet und in einer mechanischen und/oder magnetischen (berührungslosen) Gleit- und Führungsanordnung, angeordnet ist, die fest oder beweglich, zum Beispiel in Verbindung mit einer Schwenkeinrichtung, im Behälterinneren montiert ist, so daß er sich auf einen oder mehrere frei wählbar einstellbare Verdrängungsgrößenwerte entfalten und/oder rückfalten kann, wobei der Entfaltungs- bzw. Rückfaltungsvorgang in an sich bekannter Weise durch mechanische, pneumatische oder hydraulische Mittel bewirkt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine schwingende Fläche des als gegenüber dem Behälterinneren gas- und flüssigkeits­ dicht abgechlossener, als periodisch zu erzwungenen Schwingungen beaufschlagbarer Schwinger beispielsweise eine Membran mit Schwingantrieb, ausgebildeten Verdrängungskörpers nur Kontakt mit den Medien im Behälter, vorzugsweise mit dem Medium im Behälter­ gasraum, und eine andere gegenüberliegende schwingende Fläche nur Kontakt mit der Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugsdruck hat.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verdrängungskörper als flexible nicht dehnbare, aufblasbare Hohlkörper (59, 60, 61, 62) geringen Leer­ volumens mit mindestens je einer Öffnung (68, 69, 70, 71) pro Hohlkörper zum Anschluß der Druck- und/oder Unter­ druckquelle, wie einer Luftpumpe (14), über die gemeinsame Aufblas- und Druckausgleichsleitung (10) und/oder die eine, beziehungsweise mehrere Druckausgleichsleitungen (-stutzen) (51, 52, 53, 54) mittels der zugehörigen Ventile (43, 44, 45, 46) und der zugehörigen Aufblas- und Druckausgleichs­ leitungen (55, 56, 57, 58) ausgebildet und im Behälterinne­ ren angeordnet sind, und daß die Anzahl der jeweils gleich­ zeitig an die Druck- und/oder Unterdruckquelle (14) und/oder Druckausgleichsleitungen (Stutzen 51, 52, 53, 54) angeschlos­ senen Hohlkörper füllmengen- oder füllstandsabhängig (je nach Füllungsgrad des Behälterlagerguts) stufenweise manuell oder selbsttätig einstellbar, unter Anwendung bekannter Mittel der elektronischen Rechen- und Steuertechnik, wie zum Beispiel durch einen Mikrocomputer (34), gesteuert ist.